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简答题内压缩中压流程小型空分设备中的氧换热器（即氧气化器）的传热特点是什么？
  • 内压缩中压流程中氧换热器（即氧气化器）是一种在氧侧具有相变的低温换热器。一侧是空气被冷却；另一侧是液氧受热蒸发，并复热至常温。它的氧气化器往往是为了替代高压氧压机，气化的氧气供充瓶用。其传热特点如下：
    1）该换热器的热源是流程内本身的空气，不用外热源，不需要消耗电能和水蒸气能。空气量取决于氧的气化量、流程的压力及热端温差。对小型中压流程（生产医用氧），空气量与氧气量之比为（1.8～1.9）：1。空气量之所以大于氧气量，主要原因是在一定的热端温差下，氧的比热容大于空气的比热容。另一个原因是空气的压力低于氧的平均压力，空气的温降小于氧的温升所致。操作压力越高，空气分配量越少。
    空气回收氧的冷量后被冷却到一定的温度。如果装置全部生产医用氧，则冷却后的空气被送至高压节流阀前，经节流后进下塔；如果生产部分医用氧，则空气被送至膨胀机前，经膨胀后再进下塔。
    2）冷源是经过冷的液氧，其过冷度约为5℃，以防在液氧泵内产生气化。液氧首先在液氧泵中压缩到所需的压力，再送到氧气化器中气化。进氧换热器后氧的复热状况与工作压力及温度有关。在临界压力（5.037MPa）以上，温度低于临界温度（154.34K）时为液体，高于临界温度时为气体；在临界压力和临界温度以下时，有一相变的汽-液两相区，温度高于压力对应的饱和温度为气体，低于饱和温度为过冷液体。
    在利用气化氧充瓶时，压力是一个反复多变的过程。传热计算为了简化起见，取2/3的最高压力作为平均压力考虑（约为10MPa）。由于压力高于临界压力，它的换热特点是分为预热段（临界温度以下）和蒸气段（临界温度以上）两个区段，没有两相共存的气化阶段。两个阶段的传热特性有很大差别（气-液换热及气-气换热），需分别考虑、计算。
    在生产部分医用氧时，氧气化器为单独的换热器；在生产全部医用氧时，氧气化器与主换热器做成一体。
    氧换热器在运行过程中要注意氧的出口温度是否已达到室温。氧的温度过低，说明空气量分配不够。严重时甚至部分液氧还来不及气化，管道外产生结霜。若不及时加大空气量，低温氧充入瓶内，待温升后可能发生爆炸。因此，在氧气出口管道上应装设温度计，并与液氧泵电机联锁或带报警装置。

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